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Lagerheulen/Getriebeheulen: Wie entsteht es?

Themenstarteram 19. Juli 2013 um 10:34

Hi Leute!

Ich hab eine Frage aus physikalischer Sicht. Wie entsteht das bekannte Getriebeheulen?

Geräusche entstehen immer durch irgendwelche Schwingungen. Die Schwingungen an den Gangrädern müssen ja durch eine Reibung entstehen aber was genau reibt da?

Es gibt ja "Pitting" also unreinheiten auf den Zahnrädern. Diese erzeugen ja auch das Heulen... Aber wie?

Wäre cool, wenn ich das mal verstehen würde, da ich mir nur schwer vorstellen kann, wie dieses klassische Pfeifen überhaupt entsteht. Danke!

Beste Antwort im Thema

Ja, gerade grobstollige Reifen haben denselben Effekt.

Wenn ein Getriebe heult hat es eben ein gewisses Alter läuft aber unter Umständen noch zufriedenstellend.

Ein Beispiel aus dem Alltag : Kennst du noch die alten Feuerwehrsirenen, da wird der Effekt technisch genutzt.

Geradeverzahnte Getriebe heulen deshalb lauter weil der komplette Spalt beim Drehen aufeinanderliegt und auf einmal ausgequetscht wirs, während er bei Schrägverzahnung eher "ausgeschraubt" wird. Das ist übrigens auch der Hauptgrung warum man Schrägverzahnung nutzt.

Gruß Tobias

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Da gibts mehrere Mechanismen.

Es könnte zb sein dass ein Stück eines Zahnrades abbricht und eine Unwucht erzeugt, die dann bei entsprechend hoher Drehzahl Geräusche macht (wie beim Vibrationsalarm beim Handy)

Getriebeheulen entsteht eher dadurch dass die Zähne der Zahnräder verschleißen und dadurch die Hohlräume zwischen den ineinandergreifenden Zahnräder größer werden. Durch das periodische Herausquetschen von Ölschaum und Luft entsteht das Heulgeräusch. Lager heulen eigentlich nicht, die erzeugen entweder Quietsch oder sandartige Reibgeräusche.

Gruß Tobias

Themenstarteram 19. Juli 2013 um 10:50

Sehr interessant.

Vor allem dass mit der Luft. Ähnlich entstehen ja auch Abrollgeräusche der Reifen.

Gibt es vielleicht noch wissenschaftliche Artikel zu dem Thema?

Das mit den Zahnrädern würde auch erklären, wieso heulende Getriebe meistens noch ewig halten.

Und noch eine Frage: Wieso heulen grade verzahnte Getriebe dann so viel mehr?

Ja, gerade grobstollige Reifen haben denselben Effekt.

Wenn ein Getriebe heult hat es eben ein gewisses Alter läuft aber unter Umständen noch zufriedenstellend.

Ein Beispiel aus dem Alltag : Kennst du noch die alten Feuerwehrsirenen, da wird der Effekt technisch genutzt.

Geradeverzahnte Getriebe heulen deshalb lauter weil der komplette Spalt beim Drehen aufeinanderliegt und auf einmal ausgequetscht wirs, während er bei Schrägverzahnung eher "ausgeschraubt" wird. Das ist übrigens auch der Hauptgrung warum man Schrägverzahnung nutzt.

Gruß Tobias

Themenstarteram 19. Juli 2013 um 11:46

Zitat:

Original geschrieben von Spezialwidde

Ja, gerade grobstollige Reifen haben denselben Effekt.

Wenn ein Getriebe heult hat es eben ein gewisses Alter läuft aber unter Umständen noch zufriedenstellend.

Ein Beispiel aus dem Alltag : Kennst du noch die alten Feuerwehrsirenen, da wird der Effekt technisch genutzt.

Geradeverzahnte Getriebe heulen deshalb lauter weil der komplette Spalt beim Drehen aufeinanderliegt und auf einmal ausgequetscht wirs, während er bei Schrägverzahnung eher "ausgeschraubt" wird. Das ist übrigens auch der Hauptgrung warum man Schrägverzahnung nutzt.

Gruß Tobias

Achso!

Darum wird z.b. im Rennsport oder bei Panzern/LKW eine eher grade Verzahnung benutzt. Der Vorteil ist dann, dass die gesamte auflagefläche des Zahnes benutzt werden kann und somit können die Zähne mehr Kraft übertragen, da keine punktuelle Belastung entsteht.

Die lauten Geräusche sind an den besagten Einsatzgebieten natürlich egal...

Hallo,

die Geräuschentwicklung wird wesentlich durch die Überdeckung beeinflusst. Unter Überdeckung wird die Anzahl der Zahnpaare die durchschnittlich gleichzeitig im Eingriff sind verstanden. Je höher die Überdeckung ist, desto geringer sind die pro Zahnpaar übertragenen Kräfte. In der Folge sind die elastischen Verformungen der Zähne beim Eingriff kleiner, und damit auch die durch die Zahnschwingungen erzeugten Geräusche.

Bei Normverzahnungen soll die Überdeckung größer als 1,25 sein (d.h. es sind durchschnittlich 1,25 Zahnpaare gleichzeitig im Eingriff (der Mindestwert ist 1,1). Vergleicht man nun die Gerad- mit der Schrägverzahnung kann man feststellen, dass durch die Schrägstellung der Zähne die Überdeckung (bei gleicher Zähnezahl) deutlich größer wird und dadurch die Laufruhe zunimmt. Angemerkt sei an dieser Stelle auch, dass eine erhöhte Überdeckung auch die Belastbarkeit der Zahnräder erhöht. Es darf allerdings nicht übersehen werden, dass die Reibungsverluste bei Schrägverzahnungen größer sind als bei Geradverzahnungen.

Die Überdeckung und damit die Laufruhe kann auch durch andere Maßnahmen verbessert werden. Erhöhung der Zähnezahlen oder Profilverschiebung wirken in der gleichen Richtung.

Zitat:

 

Achso!

Darum wird z.b. im Rennsport oder bei Panzern/LKW eine eher grade Verzahnung benutzt. Der Vorteil ist dann, dass die gesamte auflagefläche des Zahnes benutzt werden kann und somit können die Zähne mehr Kraft übertragen, da keine punktuelle Belastung entsteht.

Die lauten Geräusche sind an den besagten Einsatzgebieten natürlich egal...

Ein weiterer Grund warum man hier Geradeverzahnung nutzt ist die Wartungsfreundlichkeit, dh es ist deutlich einfacher ein geradverzahntes Getriebe zu zerlegen bzw zu modifizieren (was beim Rennsport ja duchaus öfter vorkommt)

Lärm im Panzer ist eh Nebensache:D

Gruß Tobias

Moin

Stimmt nicht so ganz. Auch im LKW werden heute Schräge Verzahnungen verwendet.

http://de.123rf.com/photo_13069057_schweren-lkw-getriebe.html

Das Problem bei Schrägen Verzahnungen ist vielmehr das diese, aufgrund der Schräge, sich seitlich voneinander verschieben wollen. Somit wird eine gewisse Menge an Leistung in die seitliche Verschiebung verloren, welche dann aber auch noch abgestützt werden will. Irgendwann geht dies nicht mehr, der grad der Schräge muß zurück genommen werden.

Bei Rennwagen wird jedes Quentchen an Wirkungsgrad gebraucht, ergo Grade Verzahnung.

Beim LKW/Trecker ist es ein reiner Kompromiss, das hohe Drehmoment erlaubt keine leiseren und damit schräger verzahnten Getriebe.

Beim Panzer gibt es keine "Getriebe" im herkömmlichen Sinn, die fahren fast alle Hydrostatisch. Nur die wenigsten haben noch ein Überlagerungsgetriebe, welches zum Drehen auf der Stelle nötig wäre. Dies ist groß, viele Bauteile, Kraftraubend und Wartungsintensiv. Im Kampf also Inneffektiv.

Moin

Björn

Zitat:

Original geschrieben von samthepspuser

Hi Leute!

Ich hab eine Frage aus physikalischer Sicht. Wie entsteht das bekannte Getriebeheulen?

Geräusche entstehen immer durch irgendwelche Schwingungen. Die Schwingungen an den Gangrädern müssen ja durch eine Reibung entstehen aber was genau reibt da?

Es gibt ja "Pitting" also unreinheiten auf den Zahnrädern. Diese erzeugen ja auch das Heulen... Aber wie?

Wäre cool, wenn ich das mal verstehen würde, da ich mir nur schwer vorstellen kann, wie dieses klassische Pfeifen überhaupt entsteht. Danke!

Der einzige Grund für das "Heulen" . Wenn die lager der Getriebewellen verschlissen sind. Die Zahnräder hört man nicht. Gerade verzahnte Zahnrader hört man beim rückwärtsfahren, ein leichtes singen. Weil beim rückwärtsgang ein Zwischenrad geschaltet wird und das geht nur bei geradeverzahnten Zahnrädern.

Moin

Ich glaube das der TE schon ein heiles Getriebe meint, und hier, z.B. auf die DTM mit ihren "heulenden" singenden Getriebe anspielt.

Und ob der gemeine Mensch das nun als heulen, als singen oder gar als hochfrequentes klingeln bezeichnet, der Rest hier hat glaube ich verstanden worum es ging.

Moin

Björn

@ i-bose

Dann hast Du noch nie einen Kaelble gehoert der durchs Tal faehrt...

Die haben Neu vom Werk so laut gesungen/geheult das man sie 2 Kilometer durch den Wald hoeren konnte.

Mit der Mehrheit was hier ueber Gradverzahnt und Schraegverzahnt geschrieben wird stimme ich auch nicht uerberein. Schraegverzahnt ist leiser und vertraegt mehr Kraft. Kein Mensch der alle 5 Sinne beisammen hat wird eine Dampfturbine in Gradverzahnt herstellen. Das man zum Rueckwaertsfahren grade Zaehne braucht ist mir auch neu. Gradverzahnt ist aber wesentlich billiger...

 

 

 

Gruss, Pete

Transmission

Zitat:

Original geschrieben von Friesel

snip

Auch im LKW bereich werden Schragverzahnte Getriebe verwendet.

Beim LKW/Trecker ist es ein reiner Kompromiss, das hohe Drehmoment erlaubt keine leiseren und damit schräger verzahnten Getriebe.

Die Panzer die ich kenne haben alle Automatic oder WSK Getriebe.

Leo2

https://de.wikipedia.org/wiki/Leopard_2#Laufwerk_und_Antrieb

Zur Kraftübertragung auf die Kette dient das hydromechanische Schalt-, Wende- und Lenkgetriebe des Typs Renk-HSWL-354.

M1

http://de.wikipedia.org/wiki/M1_Abrams#Antrieb_und_Laufwerk

Das komplette Antriebsaggregat besteht aus den Luftfiltern links und rechts der Turbine, der Zweiwellengasturbine mit Rekuperator und Untersetzergetriebe (7,5:1), dem hydromechanischen Schalt-, Wende- und Lenkgetriebe X-1100-3B der Firma Allison Transmission mit sechs Gängen und zwei Kühlern.

Rudiger

Beim Panzer gibt es keine "Getriebe" im herkömmlichen Sinn, die fahren fast alle Hydrostatisch. Nur die wenigsten haben noch ein Überlagerungsgetriebe, welches zum Drehen auf der Stelle nötig wäre. Dies ist groß, viele Bauteile, Kraftraubend und Wartungsintensiv. Im Kampf also Inneffektiv.

Moin

Björn

Zitat:

Original geschrieben von i-bose

Gerade verzahnte Zahnrader hört man beim rückwärtsfahren, ein leichtes singen. Weil beim rückwärtsgang ein Zwischenrad geschaltet wird und das geht nur bei geradeverzahnten Zahnrädern.

Hallo,

das ginge beim Rückwärtsgang auch problemlos mit schräg verzahnten Rädern. Es werden ja schließlich keine Zahnräder im Getriebe hin- und hergeschoben.

Der einzige Grund ist der Preis. Gerade verzahnte Räder sind billiger herzustellen und somit kann beim eher selten benutzten Rückwärtsgang auf eine schräge Verzahnung verzichtet werden.

 

Grüße,

diezge

Zitat:

 

das ginge beim Rückwärtsgang auch problemlos mit schräg verzahnten Rädern. Es werden ja schließlich keine Zahnräder im Getriebe hin- und hergeschoben.

Eben doch, nur beim Rückwärtsgang werden Zahnräder verschoben.

Gruß Tobias

am 21. Juli 2013 um 20:16

Quatsch !

Heutzutage ist in der Regel auch der Rückwärtsgang synchronisiert.

 

Gruß SRAM

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